Question

硝酸工業(yè)的基礎(chǔ)是氨的催化氧化，在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng)：
①4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ/mol     ①主反應(yīng)
②4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1268kJ/mol     ②副反應(yīng)
有關(guān)物質(zhì)產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如甲圖．

（1）由反應(yīng)①②可知反應(yīng)③N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的反應(yīng)熱△H=

 

．
（2）由圖甲可知工業(yè)上氨催化氧化生成 NO時(shí)，反應(yīng)溫度最好控制在

 

．
（3）依據(jù)反應(yīng)②可以設(shè)計(jì)成直接供氨式堿性燃料電池（如乙圖所示），則圖中A為

 

（填“正極”或“負(fù)極”），電極方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池

專(zhuān)題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專(zhuān)題

分析：（1）由蓋斯定律，①-②可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式，據(jù)此計(jì)算；
（2）從轉(zhuǎn)化率的大小與溫度的關(guān)系選擇反應(yīng)的適宜溫度；
（3）由圖可知，A極通入的為氨氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，氨氣在堿性條件下放電生成氮?dú)馀c水．

解答： 解：（1）①4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ/mol     ①主反應(yīng)
②4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1268kJ/mol     ②副反應(yīng)
由蓋斯定律，（①-②）×

1

2

可得N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），故△H=

1

2

×[（-905kJ/mol）-（-1268kJ/mol）]=+181.5 kJ/mol，
故答案為：+181.5 kJ/mol；
（2）從圖象可以看在，反應(yīng)溫度在780～840℃，NO的產(chǎn)率最大，故選擇780～840℃，
故答案為：780～840℃；
（3）由圖可知，A極通入的為氨氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，氨氣在堿性條件下放電生成氮?dú)馀c水，電極反應(yīng)式為：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，
故答案為：負(fù)極；2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)平衡條件控制、原電池等，題目較為綜合，（3）注意觀察裝置，結(jié)合總反應(yīng)方程式解答，可以利用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)．